磁共振设备的不同组件的时间同步的方法和磁共振设备技术

一种用于磁共振设备的不同组件的时间同步的方法，包括：产生一系列振幅调制的高频脉冲（70,71,72）和所属的梯度场（60a,60b,60c）用于偏转层的磁化，探测至少两个自旋信号，确定在两个自旋信号之间的相位差，处理该相位差，以便确定在由磁共振设备（30）的不同组件产生的以下参量中的两个之间的时间偏移（dT1）：振幅调制的高频脉冲（70,71,72）的包络线（82），振幅调制的高频脉冲（70,71,72）的高频分量（80），和一个或多个梯度场（60a,60b,60c），并且根据至少一个时间偏移（dT1）来同步磁共振设备的所属的组件。

【技术实现步骤摘要】
磁共振设备的不同组件的时间同步的方法和磁共振设备
本专利技术涉及一种用于磁共振设备的在一个拍摄序列中共同作用的不同组件的时间同步的方法，以及一种磁共振设备。
技术介绍
磁共振系统是在医学的许多领域用于检查和诊断而采用的成像方法。基础在于核自旋共振的物理效应。为了拍摄磁共振(MR)信号，在此在MR设备中在检查区域中产生静态基本磁场，检查对象中的原子的核自旋或磁矩在所述基本磁场上对齐。通过入射高频脉冲可以将核自旋从对齐的位置(即，静止位置)或其他状态偏转或激励。所激励的自旋系统可以具有时间上的动态。一层的自旋系统的相位演变通过相干曲线来描述。如果一个特定的层的自旋系统的自旋都具有相同的相位，则可以采集到具有高振幅的磁化信号。可以探测到相对强烈的信号，因为在不同相位的不同自旋的信号之间不呈现破坏性干涉。通过在入射高频脉冲时施加层选择梯度，仅激励受检对象的层中的满足由于局部磁场强度引起的共振条件的核自旋。可以通过在读出期间施加相位编码梯度以及频率编码梯度来进行这种位置编码。通过层选择性的激励可以获得受检人员的多个层的MR照片。现代的MR设备典型地利用用于MR拍摄序列的各个部分的分布的控制器工作。例如高频(HF)发送系统可以由HF发生器和振幅调制单元组成，其分别产生高频分量或高频以及低频振幅调制或HF脉冲的包络线。梯度系统可以产生用于位置编码的梯度场。对于MR成像的高质量的基本前提条件是这些组件互相的相对时间同步。关于通常的MR成像就已必要的是，实现这样的高度时间同步。但是存在其他应用领域，其中时间同步是特别重要的。例如极大兴趣在于不仅按照笛卡尔MR成像序列进行k空间的扫描方案，而且还进行非笛卡尔的扫描。非笛卡尔扫描方案具有优点，例如关于更高的信噪比或相对于检查对象的运动的更好的鲁棒性。但是MR成像中的目前临床应用中几乎仅使用笛卡尔扫描。主要原因是，非笛卡尔k空间扫描方案的实现需要比对于笛卡尔扫描的情况更精确实现k空间轨迹。这一点意味着，不同MR设备组件的时间同步的程度必须更高。例如特别公知，在HF脉冲的高频分量和包络线或梯度场之间的小的时间偏移对于借助k空间的非笛卡尔扫描方案的成功成像是必要的。在不同的MR设备组件之间需要高度同步的另一个领域是特殊的HF脉冲。这样的特殊脉冲通过用于层选择的所属的梯度场的特殊的振幅调整实现，空间的激励特征是特别有利地构造的。因此例如可以特别尖锐地定义空间的激励特征。此外在保持高频尖峰功率不变的情况下实现磁化从静止位置的更高偏转角度并且由此在高频负担相同的情况下提高信噪比。但是在此梯度场在时间上必须与常规的HF脉冲相比特别精确地与包络线和HF脉冲的高频分量同步。为了同步可以采用如下方法，该方法允许直接测量各个组件互相的相对时间偏移，以便在此基础上进行校准或在时间上的补偿。由此例如梯度场的上升沿尽可能精确地与HF脉冲的包络线协调或相应地HF脉冲的包络线与高频分量协调。通常地这些不同的组件的同步通过例如在实验室中直接采集不同的组件参数(所谓的误差分析)进行。例如在MR设备的构建阶段或开发阶段中可以这样影响组件，即，分析不同的定时器信号并且相应地同步各个组件。这样可以例如利用示波器或逻辑分析器识别时间偏移。这样的方法具有如下缺陷，即，通过该补偿测量的和补偿方法的不足而会出现不同的系统误差。这样的系统误差难以识别。因此不是总可以利用测试过的组件的所有相应信息。用于时间控制的计算机组件(例如现场可编程门控阵列(FPGA))的确定的相关的时间参量不能电子地量取。因此在时间同步中可能形成系统误差：在MR拍摄序列的执行中可能出现时间偏移，所述偏移不能通过组件层面的检查来识别。此外对于每个制造的MR设备执行这样的方法是开销大的。因此典型地在开发中进行这样的同步。例如通过电缆长度等的变化引起的特定于MR设备的而不是特定于产品系列的时间偏移相应地难以被同步。由此需要提供改进的方法来探测和补偿磁共振设备的不同组件的时间偏移。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种方法和一种装置，其允许进行磁共振设备的不同组件的时间同步。按照本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种用于磁共振设备的不同组件的时间同步的方法，包括：产生一系列振幅调制的高频脉冲和所属的梯度场用于偏转层的磁化，探测至少两个自旋信号，确定在两个自旋信号之间的相位差，处理相位差，以便确定在由磁共振设备的不同组件产生的以下参量中的两个之间的时间偏移：振幅调制的高频脉冲的包络线，振幅调制的高频脉冲的高频分量和一个或多个梯度场，并且根据至少一个时间偏移来同步磁共振设备的所属的组件。通过HF脉冲可以将层的磁化例如从通过静态基本磁场定义的静止位置偏转。特别地，这些高频脉冲可以与梯度场相关联，从而为偏转磁化所需的共振条件仅对于确定的位置定义。如果磁化从静止位置偏转，则磁化可以通过沿着静止位置的纵向分量和与静止位置垂直的横向分量来描述。磁化的横向分量关于基本场进动。通过合适地影响这些横向分量可以产生自旋信号。自旋信号通过横向磁化分量的前面去相位的相干曲线的重聚相位来形成。磁化的相干曲线的重聚相位，如上所述形成特别强的自旋信号。可以感应地例如借助高频脉冲来探测该自旋信号。探测的信号具有确定的相位。在多个探测的信号的情况下特别地可以在测量技术上确定在不同信号之间的相位差。在此通过在完全重聚相位的时刻自旋信号的相位差来定义相位差。重聚相位的时刻通常也与最大信号振幅的时刻一致。最大振幅的时刻与重聚相位的相干曲线相关联。按照本专利技术的目前讨论的方面然后可以的是，从在至少两个自旋信号之间的测量的相位差计算时间偏移。时间偏移既可以在振幅调制的高频脉冲的包络线和高频脉冲的高频分量之间，也可以在振幅调制的高频脉冲的包络线和所属的梯度场之间存在。例如高频脉冲的包络线通过MR设备中的与高频分量本身不同的另一个组件产生。高频分量典型地通过数控示波器(NCO)产生。振幅调制相反例如借助常规的信号发生器产生并且与高频分量混合。由此必要的是同步MR设备的这些相应的组件。根据在MR拍摄序列中测量的MR数据本身对MR设备的不同组件的时间同步，相比基于对不同组件的测量技术的分析来实现时间同步的方法，具有优点。由此执行可以全自动地在操作准备就绪的MR设备中进行。此外可以最小化由于未知参数引起的系统误差，因为根据MR测量数据本身进行校准。因为根据实际上拍摄的MR数据进行同步，所以可以降低未识别的系统测量误差。同步根据与后面在运行中拍摄的数据非常类似的数据进行。在同步中的不可靠性由此被降低。此外这样的基于MR拍摄序列的方法还可以自动进行。不需要使用外部的测量设备。特别地可以在MR设备的运行中不时地自由验证时间同步。特别地可以这样产生高频脉冲和所属的梯度场，使得磁化在以预定的距离相对于参考层移动的层中被偏转，在所述参考层上磁化可以通过参考频率偏转。通过应用以梯度场形式的层选择梯度，HF脉冲可以仅对检查对象内部确定的层发挥其作用。这一点之所以这样，是因为空间上改变的磁场导致，仅在检查对象内部的确定的位置或确定的层满足磁化的共振条件。只有那里才可以借助HF脉冲偏转磁化。特别地，有利的是，在应用HF脉冲期间接通这样的层选择梯度。特别地该层选择梯度可以这样构造，使得在相对于参考层具有预定的距离的层中的磁化被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁共振设备（30）的不同组件的时间同步的方法，包括：?产生一系列振幅调制的高频脉冲（70,71,72）和所属的梯度场（60a,60b,60c）用于偏转一层（52）的磁化，?探测至少两个自旋信号（76,77,78），?确定在两个自旋信号（76,77,78）之间的相位差（dPHI），?处理该相位差（dPHI），以便确定在由磁共振设备（30）的不同组件产生的以下参量中的两个之间的时间偏移（dT1,dT2）：振幅调制的高频脉冲（70,71,72）的包络线（82），振幅调制的高频脉冲（70,71,72）的高频分量（80），和一个或多个梯度场，并且?根据至少一个时间偏移（dT1,dT2）来同步磁共振设备（30）的所属的组件。

【技术特征摘要】
2011.09.29 DE 102011083765.51.一种用于磁共振设备(30)的不同组件的时间同步的方法，包括：-产生一系列振幅调制的高频脉冲(70,71,72)和所属的梯度场(60a,60b,60c)用于偏转一层(52)的磁化，-探测至少两个自旋信号(76,77,78)，-确定在两个自旋信号(76,77,78)之间的相位差(dPHI)，-处理该相位差(dPHI)，以便确定振幅调制的高频脉冲(70,71,72)的高频分量(80)与在由磁共振设备(30)的不同组件产生的以下参量中的一个之间的至少一个时间偏移(dT1,dT2)：振幅调制的高频脉冲(70,71,72)的包络线(82)，和一个或多个梯度场，并且-根据至少一个时间偏移(dT1,dT2)来同步磁共振设备(30)的所属的组件。2.根据权利要求1所述的方法，其中，产生所述高频脉冲(70,71,72)和所属的梯度场(60a,60b,60c)，使得在以预定的距离(D)相对于参考层(51)移动的所述一层(52)中的磁化被偏转，在所述距离处磁化能够通过参考频率偏转。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高频脉冲(70,71,72)分别与磁化的偏转角(alpha,beta)和相位(phi1,phi2)对应，其中，选择所述偏转角(alpha,beta)，使得仅偏转磁化的一部分，并且其中，在一系列高频脉冲(70,71,72)和所属的梯度场(60a,60b,60c)中，以下参数中的至少一个取至少两个不同的值：高频脉冲的偏转角、高频脉冲的相位、梯度场的振幅(Gs1,Gs2)。4.根据权利要求3所述的方法，其中，在一系列高频脉冲(70,71,72)和所属的梯度场(60a,60b,60c)中，以下参数中的至少一个至少两次取相同的值：高频脉冲的偏转角、高频脉冲的相位、梯度场的振幅(Gs1,Gs2)。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法还包括：-递增地改变(ε)至少一个高频脉冲(70,71,72)的相位以最小化相位差(dPHI)，以便确定所述至少一个时间偏移(dT1,dT2)。6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过第一高频脉冲(70)、第二高频脉冲(71)和第三高频脉冲(72)利用所属的第一梯度场(60a)、第二梯度场(60b)和第三梯度场(60c)偏转磁化，并且探测自旋信号(76,77,78)作为第一自旋回波(SE1)和第二自旋回波(SE2)和激发的自旋回波(STE)。7.根据权利要求6所述的方法，其中，第一梯度场...

【专利技术属性】
技术研发人员：W兰德许茨，T斯佩克纳，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：